KR100696952B1

KR100696952B1 - A damper using magneto-rheological fluid for controlling damping performance non-symmetrically

Info

Publication number: KR100696952B1
Application number: KR1020050043838A
Authority: KR
Inventors: 백운경; 재 우 박
Original assignee: 부경대학교 산학협력단; 에스앤티대우(주)
Priority date: 2005-05-24
Filing date: 2005-05-24
Publication date: 2007-03-20
Also published as: KR20060121586A

Abstract

본 발명은 자기유동성 유체(Magneto-Rheological Fluid)를 이용한 비대칭 감쇠성능 제어식 댐퍼에 관한 것으로, 노면으로부터 전달되는 진동과 같이 외부로부터 지속적으로 인가되는 충격에 의하여 압축 및 인장행정이 이루어지는 과정에서 실린더내의 압축실과 인장실 사이에서 이동되는 자기 유동성 유체의 겉보기 점성이 전자석 솔레노이드에 의해 형성되는 전자기장의 세기에 의하여 제어되면서 감쇠력이 가변되도록 하되, 압축행정시 피스톤밸브에 설치된 체크밸브(Check Valve)를 통하여 별도의 제2 유로가 형성되도록 함으로써 인장행정과 압축행정시의 감쇠성능이 비대칭적으로 제어되도록 하고, 압축 및 인장행정시 피스톤로드의 출입에 따른 체적보상이 압축실에 설치된 다이아프램의 작용에 의하여 매순간 신속하게 이루어지도록 하여 스틱슬립(Stick Slip)에 수반되는 마찰에 의한 시간지연을 현저하게 줄여 빠른 시간응답특성을 제공할 수 있도록 한 것이다. The present invention relates to an asymmetric damping performance controlled damper using a magneto-rheological fluid, which is compressed in a cylinder during a compression and tensile stroke by an impact continuously applied from the outside such as vibration transmitted from a road surface. The apparent viscosity of the magnetic fluid that is moved between the seal and the tension chamber is controlled by the strength of the electromagnetic field formed by the electromagnet solenoid so that the damping force is varied, but through a check valve installed in the piston valve during compression stroke. The second flow path is formed so that the damping performance of the tension stroke and the compression stroke is asymmetrically controlled, and the volume compensation due to the entry and exit of the piston rod during the compression and tension stroke is rapidly performed every time by the action of the diaphragm installed in the compression chamber. Stick Slip (Stick S) It is possible to provide fast time response characteristics by remarkably reducing time delay caused by friction accompanying lip).

본 발명은 소정 크기의 직경과 길이를 갖는 원통형 실린더와; 상기 실린더의 상부 외측으로부터 실린더의 내부로 끼워져 설치되며, 내부 중심선을 따라 길이방향으로 직경의 공동(空洞)이 형성된 소정 길이의 할로우로드(Hollow Rod:)와; 상기 실린더의 상단부에 끼워져 결합된 상태에서 할로우로드가 정확한 직진도를 유지하면서 직선운동되도록 가이드하는 로드가이드(Rod guide)와; 상기 할로우로드의 내측단부에 고정 결합되어 실린더내부를 아랫쪽의 압축실과 윗쪽의 인장실로 구획하며, 외측 둘레면을 따라 설치된 전자석 솔레노이드의 작용에 의하여 압축 및 인장행정시 전자기장을 발생시키면서 압축실과 인장실에 채워진 자기유동성 유체의 유동을 제어하며, 상기 전자석 솔레노이드의 외주면과 플럭스링 내주면 사이에 형성된 간극에 의하여 제1 유로를 형성함과 아울러, 압축행정시에만 압축실의 자기유동성 유체가 인장실쪽으로 흐르도록 하는 별도의 제2 유로가 그 내부에 형성된 피스톤밸브(Piston valve)와; 상기 피스톤밸브의 내부에 형성되는 제2 유로의 내부에 설치된 상태에서 압축행정시에는 압축실에 채워진 자기유동성 유체의 압력에 의하여 윗쪽으로 밀리면서 제2 유로를 개방시키고, 인장행정시에는 인장실에 채워진 자기유동성 유체의 압력에 의하여 아랫쪽으로 밀리면서 제2 유로를 닫아주는 체크밸브와; 상기 실린더의 내측 하단에서 내부에 소정 체적의 체적보상실을 갖도록 밀폐되게 설치되며 상기 피스톤밸브의 인장 및 압축행정에 따라 신장 및 압축되면서 체적보상작용을 하는 다이아프램(Diaphragm)을 포함한다.The present invention is a cylindrical cylinder having a diameter and a length of a predetermined size; A hollow rod (Hollow Rod) of a predetermined length, which is fitted into the cylinder from an upper outer side of the cylinder and has a cavity having a diameter in a longitudinal direction along an inner center line; A rod guide configured to guide the hollow rod in a linear state while being fitted and coupled to an upper end of the cylinder while maintaining an accurate straightness; It is fixedly coupled to the inner end of the hollow rod and partitions the cylinder into a lower compression chamber and an upper tension chamber, and generates an electromagnetic field during compression and tension stroke by the action of an electromagnet solenoid installed along the outer circumferential surface. It controls the flow of the filled magnetic fluid fluid and forms a first flow path by a gap formed between the outer circumferential surface of the electromagnet solenoid and the inner circumferential surface of the flux ring, and the magnetic fluid fluid of the compression chamber flows to the tension chamber only during the compression stroke. A second valve having a second valve formed therein; The second flow path is opened while being pushed upward by the pressure of the magnetic fluid filled in the compression chamber during the compression stroke in the state of being installed inside the second flow path formed inside the piston valve, and in the tension chamber during the tension stroke. A check valve for closing the second flow path while being pushed downward by the pressure of the filled magnetic fluid; It is installed to be closed to have a volume compensation chamber of a predetermined volume therein from the inner lower end of the cylinder and includes a diaphragm (Diaphragm) to extend and compress according to the tension and compression stroke of the piston valve.

전자석 솔레노이드, 피스톤밸브, 유로, 체크밸브, 다이아프램 Electromagnet solenoid, piston valve, flow path, check valve, diaphragm

Description

Asymmetric damping performance controlled damper using magnetofluid fluid {A DAMPER USING MAGNETO-RHEOLOGICAL FLUID FOR CONTROLLING DAMPING PERFORMANCE NON-SYMMETRICALLY}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자기유동성 유체를 이용한 비대칭 감쇠성능 제어식 대퍼를 나타내는 부분 단면을 보인 사시도, 1 is a perspective view showing a partial cross-sectional view showing an asymmetric damping performance controlled daffer using a magnetorheological fluid according to an embodiment of the present invention;

도 2는 도 1의 정단면도,2 is a front cross-sectional view of FIG.

도 3은 도 1의 요부 확대 단면 사시도,3 is an enlarged cross-sectional perspective view of the main part of FIG. 1;

도 4는 본 발명의 다른 실시에에 따른 자기유동성 유체를 이용한 비대칭 감쇠성능 제어식 댐퍼를 나타내는 부분 단면을 보인 사시도,Figure 4 is a perspective view showing a partial cross-sectional view showing an asymmetric damping performance controlled damper using a magnetic fluid in accordance with another embodiment of the present invention,

도 5는 도 4의 정단면도,5 is a front sectional view of FIG. 4;

도 6은 도 4의 요부 확대 단면 사시도,6 is an enlarged cross-sectional perspective view of the main portion of FIG. 4;

도 7은 본 발명에 따른 자기유동성 유체를 이용한 비대칭 감쇠성능 제어식 댐퍼에 적용되는 다이아프램을 나타내는 부분 단면을 보인 사시도,7 is a perspective view showing a partial cross-sectional view showing a diaphragm applied to the asymmetric damping performance controlled damper using a magnetic fluid according to the present invention,

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 자기유동성 유체를 이용한 비대칭 감쇠성능 제어식 댐퍼의 압축행정시의 작동상태를 나타내는 확대 단면도,8 is an enlarged cross-sectional view illustrating an operating state of the asymmetric damping performance controlled damper using the magnetic fluid fluid in the compression stroke according to an embodiment of the present invention;

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 자기유동성 유체를 이용한 비대칭 감쇠성능 제어식 댐퍼의 인장행정시의 작동상태를 나타내는 확대 단면도,Figure 9 is an enlarged cross-sectional view showing the operating state of the tension stroke of the asymmetric damping performance controlled damper using a magnetic fluid according to an embodiment of the present invention,

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기유동성 유체를 이용한 비대칭 감쇠성능 제어식 댐퍼의 압축행정시의 작동상태를 나타내는 확대 단면도,10 is an enlarged cross-sectional view illustrating an operating state of the asymmetric damping performance controlled damper using the magnetic fluid fluid during compression stroke according to another embodiment of the present invention;

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기유동성 유체를 이용한 비대칭 감쇠성능 제어식 댐퍼의 인장행정시의 작동상태를 나타내는 확대 단면도이다.FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view illustrating an operating state of the asymmetric damping performance controlled damper using a magnetic fluid according to another embodiment of the present invention at tension stroke.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

20 : 실린더 30 : 할로우로드20: cylinder 30: hollow rod

31 : 공동(空洞) 32 : 전선31: cavity 32: electric wire

40 : 로드가이드 50 : 피스톤밸브40: rod guide 50: piston valve

51 : 전자석 솔레노이드코어 52 : 솔레노이드코일 51: electromagnet solenoid core 52: solenoid coil

55a, 56a :오리피스 58 : 제2 유로55a, 56a: Orifice 58: 2nd flow path

60 : 체크밸브 70 : 다이아프램 60: check valve 70: diaphragm

본 발명은 자기유동성 유체를 이용한 비대칭 감쇠성능 제어식 댐퍼에 관한 것으로, 보다 상세하게는 노면으로부터 전달되는 진동과 같이 외부로부터 지속적으로 인가되는 충격에 의하여 압축 및 인장행정이 이루어지는 과정에서 실린더내의 압축실과 인장실 사이에서 이동되는 자기 유동성 유체의 겉보기 점성이 전자석 솔레노이드에 의해 형성되는 전자기장의 세기에 의하여 제어되면서 감쇠력이 가변되도록 하되, 압축행정시 피스톤밸브에 설치된 체크밸브(Check Valve)를 통하여 별도의 제2 유로가 형성되도록 함으로써 인장행정과 압축행정시의 감쇠성능이 비대칭적으로 제어되도록 하고, 압축 및 인장행정시 피스톤로드의 출입에 따른 체적보상이 압축실에 설치된 다이아프램의 작용에 의하여 매순간 신속하게 이루어지도록 하여 스틱슬립(Stick Slip)에 수반되는 마찰에 의한 시간지연을 현저하게 줄여 빠른 시간응답특성을 제공할 수 있도록 한 자기유동성 유체를 이용한 비대칭 감쇠성능 제어식 댐퍼에 관한 것이다. The present invention relates to an asymmetric damping performance controlled damper using magnetofluidic fluid, and more particularly, to a compression chamber and a tension chamber in a cylinder in a process in which a compression and tension stroke is performed by an impact continuously applied from the outside, such as a vibration transmitted from a road surface. The apparent viscosity of the magnetic fluid that is moved between the chambers is controlled by the strength of the electromagnetic field formed by the electromagnet solenoid so that the damping force is variable, but is separated through a check valve installed in the piston valve during compression stroke. The flow path is formed so that the damping performance of the tension stroke and the compression stroke is asymmetrically controlled, and the volume compensation due to the entry and exit of the piston rod in the compression and tension stroke is performed rapidly every time by the action of the diaphragm installed in the compression chamber. Stick Slip The present invention relates to an asymmetric damping performance controlled damper using magnetofluidic fluid which can significantly reduce the time delay caused by friction and provide fast time response characteristics.

일반적으로, 댐퍼는 외부로부터 인가되는 진동이나 충격력을 감쇠시켜주는 작용을 하는 것으로 차량의 현가장치 등 각종 산업분야에 널리 적용되고 있다.In general, the damper serves to attenuate vibration or impact force applied from the outside and is widely applied to various industrial fields such as a vehicle suspension system.

한편, 차량의 현가장치는 차축과 차체를 연결하여 주행중에 노면으로부터 차축으로 전달되는 진동이나 충격이 차체에 직접 전달되지 않도록 함으로써 차체는 물론, 차량에 적재된 화물의 손상을 방지하고 승객에게 안락한 승차감을 부여할 수 있도록 하기 위한 중요한 장치중의 하나이다.On the other hand, the suspension system of the vehicle connects the axle and the body so that vibrations or shocks transmitted from the road surface to the axle during the driving are not directly transmitted to the body, thereby preventing damage to the cargo on the vehicle and the vehicle, and providing a comfortable ride for passengers. It is one of the important devices to be able to give.

이와 같은 작용을 정밀하게 수행할 수 있도록 하기 위하여 현가장치는 전자제어방식으로 이루어지며, 노면으로부터 인가되는 진동이나 충격을 완화시켜줄 수 있도록 하는 섀시스프링과, 차량의 롤링현상을 방지하는 스태빌라이저(Stabilizer)와, 상기 섀시스프링의 자유진동을 제어하여 향상된 승차감을 부여할 수 있도록 하는 댐퍼 등을 포함한다.In order to perform such an operation precisely, the suspension system is made of an electronic control method, a chassis spring for mitigating vibration or shock applied from the road surface, and a stabilizer for preventing rolling of the vehicle. And a damper for controlling the free vibration of the chassis spring to give an improved ride comfort.

한편, 차량의 현가장치를 구성하는 상기 댐퍼는 섀시스프링에 인가되는 충격에 의해 발생되는 자유진동을 흡수함과 동시에 신속하게 감쇠시키기 위한 것으로 상하운동의 에너지를 열에너지로 전환시키는 역할을 하는데, 전자제어식 차량의 현 가장치에는 감쇠력을 자동적 또는 임의로 변환시켜 주행안정성과 조종안정성 및 승차감의 향상을 도모할 수 있도록 하기 위하여 주로 유압식의 감쇠력 가변형 댐퍼가 적용된다.On the other hand, the damper constituting the suspension of the vehicle absorbs the free vibration generated by the shock applied to the chassis spring and at the same time to attenuate quickly to convert the energy of the vertical motion into thermal energy, electronically controlled The hydraulic damping variable variable damper is mainly applied to the current value of the vehicle so that the damping force can be automatically or arbitrarily converted to improve driving stability, steering stability, and ride comfort.

이와 같은 종래의 유압식의 감쇠력 가변형 댐퍼의 일예로 유압식 솔레노이드밸브 타입이 적용되었다. As an example of such a conventional hydraulic damping force variable damper, a hydraulic solenoid valve type has been applied.

종래 유압식 솔레노이드 밸브타입의 댐퍼의 시간응답특성은 30∼50ms로서 오일이나 가스를 이용한 수동(Passive) 댐퍼 또는 스텝모터에 의해 구동되는 이산 감쇠력 가변형 댐퍼보다는 우수한 성능을 나타내지만 여전히 시간응답특성이 상대적으로 느리다는 문제가 있다.The time response characteristic of the conventional hydraulic solenoid valve type damper is 30 to 50ms, which is superior to the discrete damping force variable damper driven by a passive damper or step motor using oil or gas, but the time response characteristic is still relatively high. The problem is that it's slow.

이와 같이 시간응답특성이 느린 경우에는 노면으로부터 전달되는 진동을 빠른 시간내에 쇽업소버가 흡수하지 못하고 그대로 차체로 전달되거나 주요한 진동 이후 여진만 감쇠시키는 역할 밖에 하지 못하기 때문에 승차감이 불량해지고, 결과적으로 소비자들로 하여금 가격대비 성능품질에 대한 불만을 유발시키는 요인이 된다는 문제가 있다.In this case, when the response time is slow, the shock absorber does not absorb the vibration transmitted from the road surface in a short time and is transmitted to the vehicle body as it is, or it only serves to attenuate the aftershock after the main vibration. There is a problem that causes them to complain about the price-performance ratio.

또, 종래 유압식 솔레노이드 밸브타입의 댐퍼는 기존의 가스댐퍼에 유압 솔레노이드밸브를 장착한 형태로 이루어지기 때문에 구조가 상당히 복잡하고, 감쇠성능을 조절하기 어렵다는 문제가 있다. In addition, the conventional hydraulic solenoid valve-type damper has a problem that the structure is quite complicated, it is difficult to adjust the damping performance because it is made in the form of mounting the hydraulic solenoid valve to the existing gas damper.

이와 같은 문제점 때문에 전자제어 현가시스템의 성능을 개선시키기 위해서는 보다 10ms이하의 빠른 시간응답특성을 발휘하는 댐퍼가 요구된다.In order to improve the performance of the electronically controlled suspension system, a damper having a faster time response characteristic of 10 ms or less is required.

이에 따라 최근에는 전자제어식 현가시스템에 노면으로부터 전달되는 진동 등 외부로부터 지속적으로 인가되는 충격에 의하여 압축 및 인장행정이 이루어지는 과정에서 압축실과 인장실 사이에서 이동되는 자기 유동성 유체의 겉보기 점성이 전자석 솔레노이드에 의해 형성되는 전자기장의 세기에 의하여 제어되면서 감쇠력이 가변되도록 하는 자기유동성 유체를 이용한 댐퍼가 적용되고 있다.Accordingly, in recent years, the apparent viscosity of the magnetic fluid fluid that is moved between the compression chamber and the tension chamber in the process of compressing and tensioning due to the impact continuously applied from the outside such as vibration transmitted from the road surface to the electronically controlled suspension system is applied to the electromagnet solenoid. A damper using a magneto-fluidic fluid that is controlled by the strength of the electromagnetic field formed by the variable damping force has been applied.

그러나, 기존의 자기유동성 유체를 이용한 댐퍼를 이용한 전자제어식 현가시스템에서는 자기유동성 유체를 이용한 댐퍼에 별도의 밸브가 마련되어 있지 않고 인장행정시나 압축행정시 동일한 환형의 간극(Gap)을 통하여 자기유동성 유체가 통과되면서 전자석 솔레노이드에 의하여 형성되는 자기장의 세기에 따라 감쇠력이 조절되기 때문에 인장감쇠력 제어영역과 압축감쇠력 제어영역이 거의 대칭을 이루도록 설계되었다.However, in the conventional electronically controlled suspension system using a damper using a magnetofluidic fluid, a separate valve is not provided in the damper using the magnetofluidic fluid, and the magnetofluid fluid is formed through the same annular gap (gap) during tension stroke or compression stroke. As the damping force is adjusted according to the strength of the magnetic field formed by the electromagnet solenoid, the tensile damping force control region and the compressive damping force control region are designed to be almost symmetrical.

그러나, 현실적으로 차량의 현가장치에서 인장 감쇠영역은 비교적 큰 감쇠력을 요구하고, 압축 감쇠영역은 인장감쇠영역에 비하여 상대적으로 작은 크기의 감쇠력을 요구하기 때문에 주로 인장:압축 감쇠성능비가 3:1이 되도록 튜닝된다.However, in reality, in the suspension of a vehicle, the tension damping area requires a relatively large damping force, and the compression damping area requires a relatively small damping force compared to the tension damping area, so that the tensile to compression damping performance ratio is 3: 1. Tuned.

따라서, 효율적인 전자제어 현가시스템을 구성할 수 있도록 하기 위해서는 인장은 비교적 큰 감쇠력에서 일정 영역을 확보할 수 있도록 하고, 압축은 작은 감쇠력에서 일정 영역을 확보하도록 하는 것이 요구된다.Therefore, in order to be able to construct an efficient electronically controlled suspension system, it is required to secure a certain region at a relatively large damping force and to compress a predetermined region at a small damping force.

한편, 자기유동성 유체를 이용한 댐퍼를 적용하는 전자제어 현가시스템에서 가장 중요한 성능은 시간응답특성인데, 종래의 자기유동성 유체를 이용한 댐퍼에 적용되던 플로팅피스톤(Floating Piston)은 O-링에 의해 자기유동성 유체와 질소가스를 분리시키면서 피스톤로드의 출입에 따라 실린더의 내벽면을 따라 움직이면서 체적보상을 하도록 구성되기 때문에 마찰에 의한 시간지연현상을 피할 수 없다는 문제가 있다.On the other hand, the most important performance of the electronically controlled suspension system using a damper using magnetofluidic fluid is the time response characteristic. Floating pistons applied to the dampers using the conventional magnetofluidic fluid are magnetic fluidity by O-rings. Since the fluid and nitrogen gas is separated to move along the inner wall surface of the cylinder as the piston rod enters and exits, there is a problem that time delay due to friction cannot be avoided.

따라서, 종래에는 이와 같은 시간지연형상을 개선하기 위하여 실린더의 내벽면을 연마하거나 또는 플로팅 피스톤에 끼워지는 O-링의 경도를 조절하거나 또는 플로팅 피스톤의 미끄럼이동을 돕기 위하여 테프론밴드를 설치하는 등의 여러 가지 방법이 모색되었다.Therefore, in order to improve such a time delay shape, it is necessary to polish the inner wall of the cylinder, adjust the hardness of the O-ring fitted to the floating piston, or install a teflon band to help the sliding piston slide. Several methods were sought.

그러나, 어떠한 경우라도 마찰을 줄일 수는 있지만 근본적으로 마찰현상을 없앨 수는 없기 때문에 시간지연현상의 개선이 어렵다는 문제가 있다. However, in any case, the friction can be reduced, but since the friction can not be eliminated fundamentally, there is a problem that it is difficult to improve the time delay phenomenon.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 노면으로부터 전달되는 진동과 같이 외부로부터 지속적으로 인가되는 충격에 의하여 압축 및 인장행정이 이루어지는 과정에서 실린더내의 압축실과 인장실 사이에서 이동되는 자기 유동성 유체의 겉보기 점성이 전자석 솔레노이드에 의해 형성되는 전자기장의 세기에 의하여 제어되면서 감쇠력이 가변되도록 하되, 압축행정시 피스톤밸브에 설치된 체크밸브(Check Valve)를 통하여 별도의 제2 유로가 형성되도록 하므로써 인장행정과 압축행정시의 감쇠성능이 비대칭적으로 제어되도록 한 자기유동성 유체를 이용한 비대칭 감쇠성능 제어식 댐퍼를 제공하는 것이다.The present invention is to solve such a conventional problem, the object is to move between the compression chamber and the tension chamber in the cylinder in the process of compression and tensile stroke by the impact applied continuously from the outside, such as vibration transmitted from the road surface While the apparent viscosity of the magnetic fluid is controlled by the strength of the electromagnetic field formed by the electromagnet solenoid, the damping force is varied, but a separate second flow path is formed through a check valve installed in the piston valve during compression stroke. Therefore, it is to provide an asymmetric damping performance controlled damper using magnetofluidic fluid which allows the damping performance during tension and compression strokes to be controlled asymmetrically.

본 발명의 다른 목적은 압축 및 인장행정시 피스톤로드의 출입에 따른 체적보상이 압축실에 설치된 다이아프램의 작용에 의하여 매순간 신속하게 이루어지도록 하여 스틱슬립(Stick Slip)에 수반되는 마찰에 의한 시간지연을 현저하게 줄여 빠른 시간응답특성을 제공할 수 있도록 한 자기유동성 유체를 이용한 비대칭 감쇠성능 제어식 댐퍼를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to make the volume compensation according to the entry and exit of the piston rod during compression and tension stroke to be made quickly every time by the action of the diaphragm installed in the compression chamber, so that the time delay by friction accompanying stick slip It is to provide an asymmetric damping performance controlled damper using magneto-fluidic fluid that can significantly reduce the speed and provide fast time response characteristics.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 자기유동성 유체를 이용한 비대칭 감쇠성능 제어식 댐퍼는 소정 크기의 직경과 길이를 갖는 원통형 실린더와; 상기 실린더의 상부 외측으로부터 실린더의 내부로 끼워져 설치되며, 내부 중심선을 따라 길이방향으로 직경의 공동(空洞)이 형성된 소정 길이의 할로우로드(Hollow Rod:)와; 상기 실린더의 상단부에 끼워져 결합된 상태에서 할로우로드가 정확한 직진도를 유지하면서 직선운동되도록 가이드하는 로드가이드(Rod guide)와; 상기 할로우로드의 내측단부에 고정 결합되어 실린더내부를 아랫쪽의 압축실과 윗쪽의 인장실로 구획하며, 외측 둘레면을 따라 설치된 전자석 솔레노이드의 작용에 의하여 압축 및 인장행정시 전자기장을 발생시키면서 압축실과 인장실에 채워진 자기유동성 유체의 유동을 제어하며, 상기 전자석 솔레노이드의 외주면과 플럭스링 내주면 사이에 형성된 간극에 의하여 제1 유로를 형성함과 아울러, 압축행정시에만 압축실의 자기유동성 유체가 인장실쪽으로 흐르도록 하는 별도의 제2 유로가 그 내부에 형성된 피스톤밸브(Piston valve)와;상기 피스톤밸브의 내부에 형성되는 제2 유로의 내부에 설치된 상태에서 압축행정시에는 압축실에 채워진 자기유동성 유체의 압력에 의하여 윗쪽으로 밀리면서 제2 유로를 개방시키고, 인장행정시에는 인장실에 채워진 자기유동성 유체의 압력에 의하여 아랫쪽으로 밀리면서 제2 유로를 닫아주는 체크밸브와; 상기 실린더의 내측 하단에서 내부에 소정 체적의 체적보상실을 갖도록 밀폐되게 설치되며 상기 피스톤밸브의 인장 및 압축행정에 따라 신장 및 압축되면서 체적보상작용을 하는 다이아프램(Diaphragm)을 포함한다. In order to achieve the above object, the asymmetric damping performance controlled damper using a magnetic fluid according to the present invention comprises a cylindrical cylinder having a diameter and a length of a predetermined size; A hollow rod (Hollow Rod) of a predetermined length, which is fitted into the cylinder from an upper outer side of the cylinder and has a cavity having a diameter in a longitudinal direction along an inner center line; A rod guide configured to guide the hollow rod in a linear state while being fitted and coupled to an upper end of the cylinder while maintaining an accurate straightness; It is fixedly coupled to the inner end of the hollow rod and partitions the cylinder into a lower compression chamber and an upper tension chamber, and generates an electromagnetic field during compression and tension stroke by the action of an electromagnet solenoid installed along the outer circumferential surface. It controls the flow of the filled magnetic fluid fluid and forms a first flow path by a gap formed between the outer circumferential surface of the electromagnet solenoid and the inner circumferential surface of the flux ring, and the magnetic fluid fluid of the compression chamber flows to the tension chamber only during the compression stroke. And a separate second flow passage formed therein; and a piston valve formed therein; and a pressure of the magneto-fluid fluid filled in the compression chamber during the compression stroke in the state of being installed inside the second flow passage formed in the piston valve. Open the second flow path while pushing upward, and in the tension stroke, As with self-check by the pressure of the flow fluid pushed to the bottom to close the second flow valve; It is installed to be closed to have a volume compensation chamber of a predetermined volume therein from the inner lower end of the cylinder and includes a diaphragm (Diaphragm) to extend and compress according to the tension and compression stroke of the piston valve.

본 발명에서 상기 피스톤밸브의 내부에 형성된 제2 유로는 피스톤밸브 본체의 수직방향 중심선을 따라 관통·형성된 상태에서 상기 피스톤밸브의 중심선에 나사결합된 할로우로드의 하단부 내부와 상부플레이트의 상면을 통하여 인장실과 서로 연통되도록 구성된 특징을 갖는다.In the present invention, the second flow path formed inside the piston valve is tensioned through the inner surface of the lower end of the hollow rod screwed to the center line of the piston valve and the upper surface of the upper plate in a state that penetrates and is formed along the vertical center line of the piston valve body. Has a feature configured to communicate with the yarn.

본 발명에서 상기 피스톤밸브의 내부에 형성된 제2 유로는 피스톤밸브 본체의 수직중심선 저면으로부터 상방으로 소정의 깊이 만큼 형성된 상태에서 피스톤밸브 본체의 상단부 가장자리쪽을 향하여 대각선 방향으로 형성되며 상부플레이트 상면에 형성된 오리피스를 통하여 인장실과 서로 연통되도록 구성된 특징을 갖는다.In the present invention, the second flow path formed inside the piston valve is formed in a diagonal direction toward the upper edge of the piston valve body in a state formed in a predetermined depth upward from the bottom of the vertical center line of the piston valve body and formed on the upper surface of the upper plate. It is characterized in that it is configured to communicate with the tension chamber through the orifice.

본 발명에서 상기 체크밸브는 피스톤밸브의 저면 중심부에 형성된 제2 유로의 입구부 내측에 끼워지는 구면체와; 상기 구면체의 윗쪽에 해당되는 제2 유로의 내부에 끼워진 상태에서 항상 아랫쪽으로 작용하는 탄성력으로 상기 구면체를 받쳐주는 지지스프링으로 이루어진 특징을 갖는다. In the present invention, the check valve is a spherical body fitted into the inlet portion of the second flow path formed in the center of the bottom surface of the piston valve; It is characterized in that the support spring for supporting the spherical body with an elastic force that always acts downward in the state of being fitted inside the second flow path corresponding to the upper side of the spherical body.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자기유동성 유체를 이용한 비대칭 감쇠성능 제어식 대퍼를 나타내는 부분 단면을 보인 사시도이고, 도 2는 도 1의 정단면도이며, 도 3은 도 1의 요부 확대 단면 사시도이다.1 is a perspective view showing a partial cross-sectional view showing a control asymmetric damping performance using a magnetic fluid fluid according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a front sectional view of Figure 1, Figure 3 is an enlarged cross-sectional perspective view of the main part of Figure 1 to be.

또, 도 4는 본 발명의 다른 실시에에 따른 자기유동성 유체를 이용한 비대칭 감쇠성능 제어식 댐퍼를 나타내는 부분 단면을 보인 사시도이고, 도 5는 도 4의 정 단면도이며, 도 6은 도 4의 요부 확대 단면 사시도이다.4 is a perspective view showing a partial cross-sectional view showing a damped performance controlled damper using a magnetic fluid according to another embodiment of the present invention, Figure 5 is a front sectional view of Figure 4, Figure 6 is an enlarged main portion of Figure 4 Sectional perspective view.

또, 도 7은 본 발명에 따른 자기유동성 유체를 이용한 비대칭 감쇠성능 제어식 댐퍼에 적용되는 다이아프램을 나타내는 부분 단면을 보인 사시도이다.7 is a perspective view showing a partial cross-sectional view showing a diaphragm applied to the asymmetric damping performance controlled damper using the magneto-fluidic fluid according to the present invention.

또, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 자기유동성 유체를 이용한 비대칭 감쇠성능 제어식 댐퍼의 압축행정시의 작동상태를 나타내는 확대 단면도이고, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 자기유동성 유체를 이용한 비대칭 감쇠성능 제어식 댐퍼의 인장행정시의 작동상태를 나타내는 확대 단면도이다.8 is an enlarged cross-sectional view illustrating an operating state of the asymmetric damping performance controlled damper using the magneto-fluidic fluid according to an embodiment of the present invention during compression stroke, and FIG. 9 is a magneto-fluidic fluid according to an embodiment of the present invention. This is an enlarged cross-sectional view showing the operating state of the asymmetric damping performance controlled damper at tension stroke using.

또, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기유동성 유체를 이용한 비대칭 감쇠성능 제어식 댐퍼의 압축행정시의 작동상태를 나타내는 확대 단면도이고, 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기유동성 유체를 이용한 비대칭 감쇠성능 제어식 댐퍼의 인장행정시의 작동상태를 나타내는 확대 단면도이다.FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view illustrating an operating state of the asymmetric damping performance controlled damper using a magnetic fluid fluid according to another embodiment of the present invention during compression stroke, and FIG. 11 is a magnetic fluid fluid according to another embodiment of the present invention. This is an enlarged cross-sectional view showing the operating state of the asymmetric damping performance controlled damper at tension stroke using.

이를 참조하면, 본 발명에 따른 자기유동성 유체를 이용한 비대칭 감쇠성능 제어식 댐퍼는(10)는 전자석 솔레노이드에 의해 형성되는 전자기장의 세기에 의해 압축실과 인장실 사이에서 이동되는 자기 유동성 유체의 겉보기 점성의 변화에 따라 감쇠력이 가변되도록 하되, 압축행정시 피스톤밸브에 설치된 체크밸브(Check Valve)를 통하여 별도의 제2 유로가 형성되도록 함으로써 인장행정과 압축행정시의 감쇠성능이 비대칭적으로 제어되도록 한 것이다.Referring to this, the asymmetric damping performance controlled damper using the magneto-fluidic fluid 10 according to the present invention is a change in the apparent viscosity of the magnetic fluid fluid is moved between the compression chamber and the tension chamber by the strength of the electromagnetic field formed by the electromagnet solenoid The damping force is variable according to the above, but a separate second flow path is formed through a check valve installed in the piston valve during the compression stroke so that the damping performance of the tension stroke and the compression stroke is asymmetrically controlled.

또, 본 발명은 압축 및 인장행정시 피스톤로드의 출입에 따른 체적보상이 압축실에 설치된 다이아프램의 작용에 의하여 매순간 신속하게 이루어지도록 하여 스틱슬립(Stick Slip)에 수반되는 마찰에 의한 시간지연을 현저하게 줄여 빠른 시간 응답특성을 제공할 수 있도록 한 것이다.In addition, the present invention is to ensure that the volume compensation according to the entry and exit of the piston rod in the compression and tension stroke is made quickly every time by the action of the diaphragm installed in the compression chamber to prevent time delay due to friction accompanying the stick slip (Slip Slip) It is significantly reduced to provide fast time response.

이를 위하여, 본 발명에 따른 자기유동성 유체를 이용한 비대칭 감쇠성능 제어식 댐퍼(10)는 크게 소정의 크기를 갖는 원통형 실린더(20)와, 상기 실린더(20)의 내부로 끼워져 설치되는 소정 길이의 할로우로드(30)와, 상기 실린더(20)의 상부내측에 결합되는 로드가이드(40)와, 상기 할로우로드(30)의 내측단에 결합되는 피스톤밸브(50)와, 상기 피스톤밸브(50)의 내부에 형성된 별도의 제2 유로에 설치되는 체크밸브(60)와, 상기 피스톤밸브(50)의 아랫쪽에 해당되는 실린더(20) 내에 설치되는 다이아프램(70)으로 이루어진다.To this end, the asymmetric damping performance controlled damper 10 using the magnetofluidic fluid according to the present invention has a cylindrical cylinder 20 having a predetermined size and a hollow rod having a predetermined length fitted into the cylinder 20. 30, a rod guide 40 coupled to the upper inner side of the cylinder 20, a piston valve 50 coupled to an inner end of the hollow rod 30, and an interior of the piston valve 50. The check valve 60 is installed in a separate second flow path formed in the diaphragm 70 is installed in the cylinder 20 corresponding to the lower side of the piston valve 50.

본 발명에서 상기 실린더(20)의 내부는 피스톤밸브(50) 및 다이아프램(70)에 의해 압축실(21)과 인장실(22)로 구획되며, 상기 압축실(21)과 인장실(22)에는 자기유동성 유체(23)가 채워지도록 구성된다. In the present invention, the interior of the cylinder 20 is divided into the compression chamber 21 and the tension chamber 22 by the piston valve 50 and the diaphragm 70, the compression chamber 21 and the tension chamber 22 ) Is configured to be filled with magnetofluidic fluid 23.

상기 실린더(20)는 소정의 직경과 길이를 갖는 원통형상으로 이루어지되, 그 하단부는 막혀 있고 상단부는 개방되며, 그 상단부의 내측 둘레면을 따라 환형의 체결리브(24)가 형성된다.The cylinder 20 has a cylindrical shape having a predetermined diameter and length, the lower end of which is closed and the upper end is opened, and an annular fastening rib 24 is formed along the inner circumferential surface of the upper end.

또, 상기 실린더(20)의 상단 외측에는 필요한 경우 별도의 캡(25)이 씌워질 수 있으며, 상기 캡(25)의 외주면 소정 높이에는 스프링(26)의 하단을 받쳐주는 스프링시트(Spring seat:27)가 고정·설치될 수 있다.In addition, a separate cap 25 may be covered on the outer side of the upper end of the cylinder 20 if necessary, and a spring seat for supporting a lower end of the spring 26 at a predetermined height on the outer circumferential surface of the cap 25. 27) can be fixed and installed.

상기 할로우로드(30)는 실린더(20)의 상부 외측으로부터 실린더의 내부로 끼워져 설치되고, 그 상단부 외측 둘레면에는 체결용 나사부가 형성된다. The hollow rod 30 is fitted into the interior of the cylinder from the upper outer side of the cylinder 20, the fastening screw portion is formed on the outer peripheral surface of the upper end.

또, 상기 할로우로드(30)의 내부에는 길이방향 중심선을 따라 소정 직경의 공동(空洞:31)이 형성되고, 상기 공동(31) 내부에는 외부의 전원을 공급할 수 있도록 하기 위한 전선(32)이 끼워져 설치된다.In addition, a cavity 31 having a predetermined diameter is formed in the hollow rod 30 along a longitudinal center line, and an electric wire 32 for supplying external power is provided in the cavity 31. It is fitted and installed.

상기 전선(32)의 외주면은 절연재(33)로 감싸여지고, 그 하단부에는 커넥터(34)가 결합된다. 상기 커넥터(34)의 둘레에는 누유를 방지하기 위한 그로멧씰(35:Grommets seal)이 끼워져 설치된다. The outer circumferential surface of the wire 32 is wrapped with an insulating material 33, the connector 34 is coupled to the lower end. The grommets seal 35 is installed around the connector 34 to prevent leakage.

한편, 상기 로드가이드(40)는 할로우로드(30)가 정확한 직진도를 유지하면서 직선운동되도록 가이드하기 위하여 실린더(20)의 상단부 내측에 끼워져 결합된다.On the other hand, the rod guide 40 is fitted inside the upper end of the cylinder 20 in order to guide the hollow rod 30 to move linearly while maintaining the correct straightness.

상기 로드가이드(40)는 소정의 직경과 높이를 갖는 원판형태의 로드가이드본체(41)와, 로드가이드본체(41)의 저면에 끼워져 할로우로드(30)의 외표면에 묻어 있는 자기유동성 유체(23)를 제거하여 누유되지 않도록 하는 오일씰(42)과, 오일씰(42)을 받쳐주는 지지플레이트(43)와, 테플론재의 부싱(44) 및 로드가이드본체(41)의 외측 둘레면에 설치되는 누유방지용 O-링(45)으로 이루어진다. The rod guide 40 is a disk-shaped rod guide main body 41 having a predetermined diameter and height, and a magneto-fluid fluid buried on the outer surface of the hollow rod 30 by being fitted to the bottom surface of the rod guide main body 41. Oil seal 42 to remove the 23 to prevent leakage, the support plate 43 for supporting the oil seal 42, the oil leakage is installed on the outer peripheral surface of the bushing 44 and the rod guide body 41 of the Teflon material It consists of a protective O-ring 45.

또, 상기 로드가이드본체(41)의 중심부에는 할로우로드(30)가 끼워지는 로드삽입공(46)이 형성되며, 상기 로드삽입공(46)의 내주면에는 내마모성이 우수한 테플론재의 부싱(44)이 끼워져 설치된다.In addition, a rod insertion hole 46 into which the hollow rod 30 is fitted is formed at the center of the rod guide body 41, and a bushing 44 of Teflon material having excellent wear resistance is formed on an inner circumferential surface of the rod insertion hole 46. It is fitted and installed.

고무재로 이루어지는 상기 오일씰(42)은 그 중심부를 통하여 할로우로드(30)가 끼워지도록 구성된다.The oil seal 42 made of a rubber material is configured such that the hollow rod 30 is fitted through the center portion thereof.

상기 지지플레이트(43)는 오일씰(42)의 아랫쪽에서 오일씰(42)을 받쳐주는 역할을 한다.The support plate 43 serves to support the oil seal 42 at the bottom of the oil seal 42.

상기 누유방지용 O-링(45)은 인장행정시 인장실(22)내의 자기유동성 유체 (23)가 실린더(20) 바깥쪽으로 누유되는 것을 방지하는 역할을 한다.The leakage preventing O-ring 45 serves to prevent leakage of the magnetofluidic fluid 23 in the tension chamber 22 during the tension stroke to the outside of the cylinder 20.

본 발명에서 상기 할로우로드(30)의 내측단에 고정·결합되는 피스톤밸브(50)는 실린더(20)내부를 아랫쪽의 압축실(21)과 윗쪽의 인장실(22)로 구획하며, 압축 및 인장행정시 전자기장을 발생시켜 압축실(21)과 인장실(22) 사이에서 유동되는 자기유동성 유체(23)의 겉보기 점도가 변화되도록 하는 방식으로 감쇠력이 가변되도록 한다.In the present invention, the piston valve 50 fixed and coupled to the inner end of the hollow rod 30 partitions the inside of the cylinder 20 into a lower compression chamber 21 and an upper tension chamber 22. The damping force is varied in such a way that the apparent viscosity of the magnetofluidic fluid 23 flowing between the compression chamber 21 and the tension chamber 22 is changed by generating an electromagnetic field during the tension stroke.

상기 피스톤밸브(50)는 축대칭형으로 형성되는 전자석 솔레노이드코어(51)와, 상기 전자석 솔레노이드코어(51)의 외측 둘레면에 설치되는 솔레노이드코일(52)과, 상기 전자석 솔레노이드코어(51)의 둘레에 일정 간격의 간극(53)을 두고 씌워지는 플럭스링(54)과, 상기 전자석 솔레이노이드코어(51)의 상부면과 하부면에 밀착되게 결합되는 상부플레이트(55) 및 하부플레이트(56)와, 상기 플럭스링(54)의 외측 둘레면에 설치되는 테플론 밴드(57)로 이루어진다. The piston valve 50 has an electromagnet solenoid core 51 formed in an axisymmetric type, a solenoid coil 52 provided on an outer circumferential surface of the electromagnet solenoid core 51, and a circumference of the electromagnet solenoid core 51. A flux ring 54 covered with a gap 53 at a predetermined interval, and an upper plate 55 and a lower plate 56 which are tightly coupled to the upper and lower surfaces of the electromagnet solenoid core 51; , Teflon band 57 is provided on the outer peripheral surface of the flux ring 54.

상기 전자석 솔레노이드코어(51)는 그 상면 중심부에 할로우로드(30)의 하단부가 끼워지는 소정 깊이의 로드고정홈(51a)이 형성된다. The electromagnet solenoid core 51 has a rod fixing groove 51a having a predetermined depth in which the lower end of the hollow rod 30 is fitted in the center of the upper surface of the electromagnet solenoid core 51.

상기 로드고정홈(51a)으로부터 솔레노이드코일(52)로 이르는 부위에는 소정 크기의 연결통로(51b)가 형성되도록 구성된다.The connection path 51b of a predetermined size is formed at a portion from the rod fixing groove 51a to the solenoid coil 52.

상기 전자석 솔레노이드코어(51)는 자력손실을 최소로 할 수 있는 축대칭 형상으로 설계되며, 유도되는 전력(Ampere×turns)에 따라 전자석 솔레노이드코어(51)에서 자속밀도의 포화를 완화하기 위해 전자석 솔레노이드코어(51)중심에 홀(Hole)이 없도록 하여 자로 단면적을 최대로 되도록 구성한다.The electromagnet solenoid core 51 is designed in the axisymmetric shape to minimize the magnetic losses, and the electromagnet solenoid to mitigate the saturation of the magnetic flux density in the electromagnet solenoid core 51 in accordance with the induced power (Ampere × turns) The core 51 is constructed so that there is no hole in the center so that the cross-sectional area is maximized.

상기 솔레노이드코일(52)은 다수회 감겨진 상태에서 사출물에 의해 밀봉된 후 장착되도록 구성된다. The solenoid coil 52 is configured to be mounted after being sealed by an injection molding in a wound state.

상기 솔레노이드코일(52)의 한쪽 단부는 연결통로(51b)를 통하여 인출되어 로드고정홈(51a)에 끼워진 할로우로드(30)의 하단부를 통하여 전선(32)의 커넥터(34)에 전기적으로 접속된다.One end of the solenoid coil 52 is electrically connected to the connector 34 of the electric wire 32 through the lower end of the hollow rod 30 inserted through the connecting passage 51b and fitted into the rod fixing groove 51a. .

이 때, (-)극은 사출물에 의해 절연된 상태로 연결통로(51b)를 통하여 인출된 후 할로우로드(30)의 하단 내측에서 전선(32)과 접속되고, (+)극은 전자석 솔레노이드코어(51) 자체에 접지된다. At this time, the (-) pole is drawn out through the connecting passage 51b in an insulated state by the injection molding, and is connected to the electric wire 32 inside the lower end of the hollow rod 30, and the (+) pole is the electromagnet solenoid core. 51 is grounded to itself.

상기 플럭스링(54)은 전자석 솔레노이드코어(51)의 외주면으로부터 일정 간격의 간극(53)을 두고 씌워져 설치된다. The flux ring 54 is installed by covering a gap 53 at a predetermined interval from the outer circumferential surface of the electromagnet solenoid core 51.

상기 상부플레이트(55)는 전자석 솔레노이드코어(51)의 상부면에 밀착된 상태로 결합되며, 그 중심부에 할로우로드(30)가 끼워지는 관통공이 형성된다. The upper plate 55 is coupled in close contact with the upper surface of the electromagnet solenoid core 51, and a through hole into which the hollow rod 30 is fitted is formed at the center thereof.

또, 상기 전자석 솔레노이드코어(51)의 외주면과 플럭스링(54) 내주면 사이에 형성된 간극(53)과 일치하는 위치에 해당되는 상부면 가장자리에는 소정의 각도 범위를 갖는 다수의 오리피스(55a:Orifice)가 형성된다. In addition, a plurality of orifices 55a (Orifice) having a predetermined angle range are formed at an upper surface edge corresponding to a position corresponding to the gap 53 formed between the outer circumferential surface of the electromagnet solenoid core 51 and the inner circumferential surface of the flux ring 54. Is formed.

한편, 상기 하부플레이트(56)는 전자석 솔레노이드코어(51)의 저면에 밀착된 상태로 결합되며, 상기 전자석 솔레노이드코어(51)의 외주면과 플럭스링(54) 내주면 사이에 형성된 간극(53)에 의한 제1 유로와 일치하는 위치에 해당되는 상부면 가장자리에는 소정의 각도 범위를 갖는 다수의 오리피스(56a)가 형성된다. On the other hand, the lower plate 56 is coupled in close contact with the bottom surface of the electromagnet solenoid core 51, by the gap 53 formed between the outer peripheral surface of the electromagnet solenoid core 51 and the inner peripheral surface of the flux ring 54 A plurality of orifices 56a having a predetermined angular range are formed at the upper surface edge corresponding to the position corresponding to the first flow path.

상기 테플론 밴드(57)는 내마모성이 우수한 것으로서, 플럭스링(54)의 외측 둘레면의 중심부에 끼워져 장착된다. The teflon band 57 is excellent in wear resistance, and is fitted in the center of the outer circumferential surface of the flux ring 54.

한편, 본 발명에서 상기 피스톤밸브(50)의 내부에는 압축행정시에만 압축실(21)의 자기유동성 유체(23)가 인장실(22)쪽으로 흐르도록 하는 별도의 제2 유로(58)가 형성된다. Meanwhile, in the present invention, a separate second flow path 58 is formed in the piston valve 50 so that the magnetofluidic fluid 23 of the compression chamber 21 flows toward the tension chamber 22 only during the compression stroke. do.

또, 상기 제2 유로(58)내에는 압축행정시 압축실(21)에 채워진 자기유동성 유체(23)의 압력에 의하여 윗쪽으로 밀리면서 제2 유로(58)를 개방시키고, 인장행정시에는 인장실(22)에 채워진 자기유동성 유체(23)의 압력에 의하여 아랫쪽으로 밀리면서 제2 유로(58)를 닫아주는 체크밸브(60)가 설치된다.In the second flow passage 58, the second flow passage 58 is opened while being pushed upward by the pressure of the magnetofluid fluid 23 filled in the compression chamber 21 during the compression stroke. A check valve 60 is installed to close the second flow path 58 while being pushed downward by the pressure of the magnetofluid fluid 23 filled in the seal 22.

본 발명의 일실시예에 따른 상기 피스톤밸브(50)의 내부에 형성된 제2 유로(58)는 도 1 내지 도3에 도시된 바와 같이 피스톤밸브 본체의 수직방향 중심선을 따라 관통·형성된 상태에서 상기 피스톤밸브(50)의 중심선에 나사결합된 할로우로드(30)의 하단부 내부와 상부플레이트(55)의 상면을 통하여 인장실(22)과 서로 연통되도록 구성된다.As shown in FIGS. 1 to 3, the second flow path 58 formed in the piston valve 50 according to the exemplary embodiment of the present invention passes through and is formed along a vertical center line of the piston valve body. It is configured to communicate with the tension chamber 22 through the inner surface of the lower end of the hollow rod 30 screwed to the center line of the piston valve 50 and the upper plate 55.

또, 본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 피스톤밸브(의 수직중심선 저면으로부터 상방으로 소정의 깊이 만큼 형성된 상태에서 피스톤(50)의 내부에 형성된 제2 유로(58)는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 피스톤밸브 본체밸브 본체의 상단부 가장자리쪽을 향하여 대각선 방향으로 형성되며 상부플레이트(55) 상면에 형성된 오리피스(55a)를 통하여 인장실(22)과 서로 연통되도록 구성된다.In addition, the second flow path 58 formed inside the piston 50 in a state formed in a predetermined depth upward from the bottom of the vertical center line of the piston valve according to another embodiment of the present invention is shown in Figs. As described above, the piston valve body is formed in a diagonal direction toward the upper edge of the valve body and is configured to communicate with the tension chamber 22 through an orifice 55a formed on the upper surface of the upper plate 55.

한편, 본 발명에서 상기 체크밸브(60)는 피스톤밸브(50)의 저면 중심부에 형성된 제2 유로(58)의 입구부 내측에 끼워지는 구면체(61)와, 상기 구면체(61)의 윗쪽에 해당되는 제2 유로(58)의 내부에 끼워진 상태에서 항상 아랫쪽으로 작용하는 탄성력으로 상기 구면체(61)를 받쳐주는 지지스프링(62)으로 이루어진다.Meanwhile, in the present invention, the check valve 60 corresponds to a spherical body 61 fitted inside the inlet of the second flow path 58 formed at the center of the bottom surface of the piston valve 50, and corresponds to an upper side of the spherical body 61. It is composed of a support spring 62 for supporting the spherical body 61 with an elastic force that always acts downward in the state of being fitted inside the second flow path (58).

본 발명에서 상기 다이아프램(70)은 실린더(20)의 압축실(21) 하단에서 밀폐된 상태로 고정 설치되며, 내부에는 소정 체적의 체적보상실(71)이 형성되어 상기 피스톤밸브(50)의 인장 및 압축행정에 따라 신장 및 압축되면서 체적보상작용을 하도록 구성된다.In the present invention, the diaphragm 70 is fixedly installed in a closed state at the lower end of the compression chamber 21 of the cylinder 20, and a volume compensation chamber 71 of a predetermined volume is formed therein to form the piston valve 50. It is configured to perform volume compensation while stretching and compressing according to the tension and compression stroke of.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 작용은 다음과 같다.The operation of the present invention made as described above is as follows.

도 8 내지 도 11를 참조하면, 본 발명에 따른 자기유동성 유체를 이용한 비대칭 감쇠성능 제어식 댐퍼(10)가 차량의 현가장치에 적용된 상태에서는 할로우로드(30)내의 공동(31) 내부로 삽입된 전선(32)을 통하여 외부전원이 솔레노이드코일(52)로 인가됨에 따라 전자석 솔레노이드코어(51)의 둘레면을 따라 감겨진 솔레노이드코일(52)과 플럭스링(54)의 내주면 사이에 안쪽에서 바깥쪽으로 향하는 전자기장이 형성된다.8 to 11, the asymmetric damping performance controlled damper 10 using the magneto-fluidic fluid according to the present invention is applied to the suspension of the vehicle wires inserted into the cavity 31 in the hollow rod 30 As the external power is applied to the solenoid coil 52 through 32, the inner power is directed from the inner side to the outer side between the solenoid coil 52 and the inner circumferential surface of the flux ring 54 wound along the circumferential surface of the electromagnet solenoid core 51. An electromagnetic field is formed.

이와 같은 상태에서 차량이 주행하면 노면으로부터 전달되는 충격과 진동이 실린더(20)에 전달됨에 따라 상기 할로우로드(30) 및 피스톤밸브(50)가 연속적으로 압축행정과 인장행정을 반복한다. As the vehicle travels in such a state, as the shock and vibration transmitted from the road surface are transmitted to the cylinder 20, the hollow rod 30 and the piston valve 50 continuously repeat the compression stroke and the tension stroke.

상기 할로우로드(30) 및 피스톤밸브(50)가 압축실(21)로 이동되는 압축행정에서는 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이, 압축실(21)내의 자기유동성 유체(23)가 피스톤밸브(50) 구성하는 하부플레이트(56)의 오리피스(56a)내로 유입된 후 전자석 솔레노이드코어(51)의 외주면과 플럭스링(54)의 내주면 사이에 형성된 간극(53)으로 이루어진 제1 유로를 경유하여 상부플레이트(55)상의 오리피스(55a)를 통하여 인장실(22)내로 이동된다.In the compression stroke in which the hollow rod 30 and the piston valve 50 are moved to the compression chamber 21, as shown in FIGS. 8 and 10, the magnetic fluid 23 in the compression chamber 21 is a piston valve. (50) After entering the orifice (56a) of the lower plate 56 constituting the first flow path consisting of a gap 53 formed between the outer peripheral surface of the electromagnet solenoid core 51 and the inner peripheral surface of the flux ring 54 It is moved into the tension chamber 22 through the orifice 55a on the upper plate 55.

이와 같이 자기유동성 유체(23)가 전자석 솔레노이드 코어(51)와 플럭스링(54)사이의 간극(53) 및 상·하부플레이트(55)(56)상에 형성된 오리피스(55a)(56a)(즉, 제1 유로)를 통과할 때 상기 전자석 솔레노이드코어(51)와 플럭스링(54) 사이에서 형성되는 전자기장에 의하여 상기 자기유동성 유체(23)의 겉보기 점도가 바뀌게 되면서 감쇠가 이루어지는 것이다. In this way, the magnetic fluid 23 is formed in the gap 53 between the electromagnet solenoid core 51 and the flux ring 54 and the orifices 55a and 56a formed on the upper and lower plates 55 and 56 (i.e., , The first flow path is attenuated by changing the apparent viscosity of the magnetofluidic fluid 23 by the electromagnetic field formed between the electromagnet solenoid core 51 and the flux ring 54.

한편, 상기와 같은 압축행정시 압축실(21) 내부에 채워진 자기유동성 유체(23)가 상방향으로 작용하는 압력에 의해 제2 유로(58)에 설치된 체크밸브(60)를 구성하는 구면체(61)가 지지스프링(62)을 압축하면서 윗쪽으로 이동됨에 따라 제2 유로(58)가 개방된다.On the other hand, the spherical body 61 constituting the check valve 60 provided in the second flow path 58 by the pressure in which the magnetic fluid 23 filled in the compression chamber 21 acts upward in the compression stroke as described above. ) Is moved upward while compressing the support spring 62, the second flow path 58 is opened.

이와 같이 제2 유로(58)가 개방되면 자기유동성 유체(23)은 상기 제2 유로(58)와 할로우로드(30)의 하단부의 내부공간 및 상부플레이트(55) 상부면을 통하여 인장실(22)내로 이동되는 것이다. As such, when the second flow path 58 is opened, the magnetofluidic fluid 23 extends through the inner space of the lower end of the second flow path 58 and the hollow rod 30 and the upper surface of the upper plate 55. Will be moved into.

또, 상기 할로우로드(30) 및 피스톤밸브(50)가 인장실(22)로 이동되는 인장행정에서는 도 9 및 도 11에 도시된 바와 같이, 인장실(22)내의 자기유동성 유체(23)가 피스톤밸브(50) 구성하는 상부플레이트(55)의 오리피스(55a)내로 유입된 후 전자석 솔레노이드코어(51)의 외주면과 플럭스링(54)의 내주면 사이에 형성된 간극(53)을 경유하여 하부플레이트(56)상의 오리피스(56a)를 통하여 압축실(21)내로 이동된다.In addition, in the tension stroke in which the hollow rod 30 and the piston valve 50 are moved to the tension chamber 22, as shown in FIGS. 9 and 11, the magnetic fluid 23 in the tension chamber 22 After entering the orifice 55a of the upper plate 55 constituting the piston valve 50, the lower plate (via the gap 53 formed between the outer circumferential surface of the electromagnet solenoid core 51 and the inner circumferential surface of the flux ring 54) It is moved into the compression chamber 21 through the orifice 56a on 56.

이와 같이 자기유동성 유체(23)가 전자석 솔레노이드 코어(51)와 플럭스링(54)사이의 간극(53) 및 상·하부플레이트(55)(56)상에 형성된 오리피스(55a)(56a)(제1 유로)를 통과할 때 상기 전자석 솔레노이드코어(51)와 플럭스링(54) 사이에서 형성되는 전자기장에 의하여 상기 자기유동성 유체(23)의 겉보기 점도가 바뀌게 되면서 감쇠가 이루어지는 것이다. In this way, the magnetic fluid 23 is formed in the gap 53 between the electromagnet solenoid core 51 and the flux ring 54 and the orifices 55a and 56a formed on the upper and lower plates 55 and 56. 1 passage) is attenuated by changing the apparent viscosity of the magnetofluidic fluid 23 by the electromagnetic field formed between the electromagnet solenoid core 51 and the flux ring 54.

이와 같은 인장행정시에는 인장실(22)내의 자기유동성 유체(23)의 아랫쪽으로 향하는 압력과 체크밸브(60)를 구성하는 지지스프링(62)의 복원력에 의하여 구면체(61)가 원래의 상태로 복귀됨에 따라 제2 유로(58)가 닫혀진다. In this tension stroke, the spherical body 61 is returned to its original state due to the downward pressure of the magnetofluid fluid 23 in the tension chamber 22 and the restoring force of the support spring 62 constituting the check valve 60. As the return is made, the second flow path 58 is closed.

한편, 차량의 주행시 노면의 상태에 따른 상하방향으로 진동이 발생되고, 이에 따라 쇽업소버를 구성하는 할로우로드(30) 및 피스톤밸브(50)의 상하 왕복운동에 따른 체적보상은 상기 실린더(20) 내부에 설치된 다이아프램(70)의 작용에 의하여 보상된다.On the other hand, the vibration is generated in the vertical direction according to the state of the road surface when the vehicle is running, and thus the volume compensation according to the vertical reciprocating movement of the hollow rod 30 and the piston valve 50 constituting the shock absorber is the cylinder 20 Compensated by the action of the diaphragm 70 installed therein.

즉, 할로우로드(30)의 입출동작 및 피스톤밸브(50)의 왕복운동에 따른 체적변화가 발생되는 경우에 다이아프램(70)이 압축 및 신장되면서 체적보상실(71)의 용적을 가변시키는 작용에 의하여 매순간 즉각적으로 보상된다. That is, the diaphragm 70 is compressed and stretched to change the volume of the volume compensation chamber 71 when a volume change occurs due to the entering / exiting operation of the hollow rod 30 and the reciprocating motion of the piston valve 50. Is rewarded instantly every second.

상기 압축 및 인장행정에 따른 할로우로드(30)의 출입동작시 할로우로드(30) 표면에 묻어 있는 자기유동성 유체(23)는 로드가이드(40)를 구성하는 오일씰(42)의 작용에 의하여 제거되어 누출되지 않게 된다.When the hollow rod 30 is moved in and out according to the compression and tension stroke, the magnetic fluid 23 buried on the surface of the hollow rod 30 is removed by the action of the oil seal 42 constituting the rod guide 40. It will not leak.

또, 노면으로부터 전달되는 상하진동에 의하여 인장 및 압축행정이 진행되는 과정에서 댐퍼 내부에서는 과도한 압력이 형성되어 자기유동성 유체(23)의 누출이 예상될 수 있고, 특히 전자석 솔레노이드를 구성하기 위하여 할로우로드(30)의 중 심부에 형성되는 공동(31)를 통해 전선(32)을 연결하기 때문에 자기유동성 유체(23)이 누출되는 현상이 발생될 수 있다.In addition, due to the up and down vibration transmitted from the road surface, excessive pressure is formed in the damper during the process of tension and compression stroke, and the leakage of the magnetofluidic fluid 23 may be expected. In particular, in order to construct an electromagnet solenoid Since the electric wire 32 is connected through the cavity 31 formed at the center of the 30, the phenomenon in which the magnetic fluid 23 may leak may occur.

그러나, 본 발명에서는 상기 전선(32)의 하단부에 형성된 커넥터(34)의 둘레에 그로멧 씰(35)이 설치됨에 따라 오일의 누출이 방지된다. However, in the present invention, as the grommet seal 35 is installed around the connector 34 formed at the lower end of the electric wire 32, leakage of oil is prevented.

본 발명을 적용하면, 피스톤밸브 내부에 별도의 제2 유로가 형성되고, 그 제2 유로에 체크밸브가 설치되어 압축행정시에만 제2 유로가 개방되면서 자기유동성 유체가 이동됨에 따라 비대칭 감쇠성능영역을 구현시킬 수 있다.According to the present invention, a separate second flow path is formed inside the piston valve, and a check valve is installed in the second flow path to open the second flow path only during the compression stroke, thereby moving the asymmetric damping performance region. Can be implemented.

또, 압축행정에서 체크밸브에 의해 개방되는 제2 유로가 전자유도 자기장의 자로를 침해하지 않도록 설계됨에 따라 동작의 신뢰성을 확보할 수 있으며, 종래의 플로팅피스톤 대신 다이아프램을 적용하므로써 마찰에 의한 시간응답특성이 영향을 받지 않게 된다.In addition, since the second flow path opened by the check valve in the compression stroke is designed so as not to interfere with the magnetic path of the electromagnetic induction magnetic field, the reliability of the operation can be ensured, and the time caused by friction by applying the diaphragm instead of the conventional floating piston. The response characteristic is not affected.

Claims

A cylindrical cylinder having a diameter and a length of a predetermined size;

A hollow rod (Hollow Rod) of a predetermined length, which is fitted into the cylinder from an upper outer side of the cylinder and has a cavity having a diameter in a longitudinal direction along an inner center line;

A rod guide configured to guide the hollow rod in a linear state while being fitted and coupled to an upper end of the cylinder while maintaining an accurate straightness;

It is fixedly coupled to the inner end of the hollow rod and partitions the cylinder into a lower compression chamber and an upper tension chamber, and generates an electromagnetic field during compression and tension stroke by the action of an electromagnet solenoid installed along the outer circumferential surface. It controls the flow of the filled magnetic fluid fluid and forms a first flow path by a gap formed between the outer circumferential surface of the electromagnet solenoid and the inner circumferential surface of the flux ring, and the magnetic fluid fluid of the compression chamber flows to the tension chamber only during the compression stroke. A second valve having a second valve formed therein;

It is formed inside the piston valve, so as to communicate with the tension chamber through the upper surface of the lower plate and the upper plate of the hollow rod screwed to the center line of the piston valve in a state penetrating and formed along the vertical center line of the piston valve body. In a state in which the second flow path is configured, the second flow path is opened while being pushed upward by the pressure of the magnetic fluid filled in the compression chamber during the compression stroke, and the pressure of the magnetic fluid filled in the tension chamber during the tension stroke. A check valve for closing the second flow path while pushing downward;

It is installed so as to have a volume compensation chamber of a predetermined volume therein from the inner lower end of the cylinder and includes a diaphragm (Diaphragm) to perform a volume compensation action while expanding and compressing according to the tension and compression stroke of the piston valve. Asymmetric damping performance controlled damper using magnetic fluid.

delete

A cylindrical cylinder having a diameter and a length of a predetermined size;

It is formed in the piston valve, formed in a diagonal direction toward the upper edge of the piston valve body in the state formed in a predetermined depth upward from the bottom of the vertical center line of the piston valve body and is tensioned through an orifice formed on the upper plate upper surface In the state of being installed inside the second flow path configured to communicate with the seal, the compression flow is pushed upward by the pressure of the magnetofluid fluid filled in the compression chamber to open the second flow path, and in the tension stroke A check valve that closes the second flow path while being pushed downward by the pressure of the fluid fluid;

The method according to claim 1 or 3,

The check valve includes a spherical body fitted into the inlet of the second flow path formed in the center of the bottom surface of the piston valve;

Asymmetric damping performance controlled damper using a magnetic fluid fluid, characterized in that the support spring for supporting the spherical body with an elastic force that always acts downward in the state of being fitted inside the second flow path corresponding to the upper side of the spherical body.